UNITY_Z_0_FAR_FROM_CLIPSPACE--把裁剪空间下的z值转换到[0, 1]-程序员宅基地

技术标签: Unity Shader  

官方文档:https://docs.unity3d.com/cn/current/Manual/SL-PlatformDifferences.html

作用:把不同平台下的裁剪空间下的z值映射到[0, 1]的范围

用法:

float clipSpaceRange01 = UNITY_Z_0_FAR_FROM_CLIPSPACE(rawClipSpace);

源码:

#if defined(UNITY_REVERSED_Z)
    #if UNITY_REVERSED_Z == 1
        // D3d下当UNITY_REVERSED_Z的时候,裁剪空间的z范围是[near, 0],即越靠近近裁切面,z值越接近near,越靠近远裁切面,z值越靠近0,在这里映射到[0, 1]
        //UNITY_REVERSED_Z解析:https://blog.csdn.net/acmhonor/article/details/106167261
        // _ProjectionParams.y是near, _ProjectionParams.z是far
        #define UNITY_Z_0_FAR_FROM_CLIPSPACE(coord) max(((1.0-(coord)/_ProjectionParams.y)*_ProjectionParams.z),0)
    #else
        //GL with reversed z => z clip range is [near, -far] -> should remap in theory but dont do it in practice to save some perf (range is close enough)
        #define UNITY_Z_0_FAR_FROM_CLIPSPACE(coord) max(-(coord), 0)
    #endif
#elif UNITY_UV_STARTS_AT_TOP
    //D3d without reversed z => z clip range is [0, far] -> nothing to do
    #define UNITY_Z_0_FAR_FROM_CLIPSPACE(coord) (coord)
#else
    //Opengl => z clip range is [-near, far] -> should remap in theory but dont do it in practice to save some perf (range is close enough)
    #define UNITY_Z_0_FAR_FROM_CLIPSPACE(coord) (coord)
#endif

着色器中的深度 (Z) 方向

深度 (Z) 方向在不同的着色器平台上不同。

DirectX 11、DirectX 12、PS4、Xbox One、Metal:反转方向

  • 深度 (Z) 缓冲区在近平面处为 1.0,在远平面处减小到 0.0。

  • 裁剪空间范围是 [near,0](表示近平面处的值是near,在远平面处减小到 0.0)。

其他平台:传统方向

  • 深度 (Z) 缓冲区值在近平面处为 0.0,在远平面处为 1.0。

  • 裁剪空间取决于具体平台:
    • 在 Direct3D 类平台上,范围是 [0,far](表示在近平面处为 0.0,在远平面处数值增加到far)。
    • 在 OpenGL 类平台上,范围是 [-near,far](表示在近平面处为负的near,在远平面处增加到far)。

请注意,使反转方向深度 (Z) 与浮点深度缓冲区相结合,可显著提高相对于传统方向的深度缓冲区精度。这样做的优点是降低 Z 坐标的冲突并改善阴影,特别是在使用小的近平面和大的远平面时。

因此,在使用深度 (Z) 发生反转的平台上的着色器时:

  • 定义了 UNITY_REVERSED_Z。
  • _CameraDepth 纹理的纹理范围是 1(近平面)到 0(远平面)。
  • 裁剪空间范围是“near”(近平面)到 0(远平面)。

但是,以下宏和函数会自动计算出深度 (Z) 方向的任何差异:

  • Linear01Depth(float z)
  • LinearEyeDepth(float z)
  • UNITY_CALC_FOG_FACTOR(coord)
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